蔡 達(dá),伍國(guó)杰，2,黃國(guó)宏,王 芳,李全陽(yáng),3,*

(1.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院,廣西南寧 530004;2.廣西工業(yè)技師學(xué)院，廣西南寧 530031;3.廣西食品藥品安全評(píng)價(jià)人才小高地建設(shè)載體單位-廣西大學(xué)食品質(zhì)量與安全研究中心,廣西南寧 530005)

廣西巴馬80歲以上老人食物及營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入特征研究

蔡 達(dá)1,伍國(guó)杰1，2,黃國(guó)宏1,王 芳1,李全陽(yáng)1,3,*

(1.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院,廣西南寧 530004;2.廣西工業(yè)技師學(xué)院，廣西南寧 530031;3.廣西食品藥品安全評(píng)價(jià)人才小高地建設(shè)載體單位-廣西大學(xué)食品質(zhì)量與安全研究中心,廣西南寧 530005)

為探究巴馬長(zhǎng)壽區(qū)80歲以上老人各類食物與營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平的突出特征,采用稱重法并結(jié)合膳食史回顧法對(duì)廣西巴馬長(zhǎng)壽區(qū)和非長(zhǎng)壽區(qū)進(jìn)行膳食調(diào)查,并利用偏最小二乘法判別分析(PLS-DA)進(jìn)行模式識(shí)別,從各種營(yíng)養(yǎng)素共同作用的角度整體分析膳食因素對(duì)健康長(zhǎng)壽的影響。結(jié)果表明,長(zhǎng)壽區(qū)組以谷類、薯類及雜豆食物為主,膳食品種多樣化。模式識(shí)別結(jié)果表明,長(zhǎng)壽區(qū)組和對(duì)照組的營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平存在顯著差異(p<0.05),PLS-DA模型鑒定出6種與長(zhǎng)壽區(qū)老人密切相關(guān)的特征營(yíng)養(yǎng)素,其中,脂肪、能量、蛋白質(zhì)、膽固醇的攝入量在長(zhǎng)壽區(qū)組顯著降低(p<0.05),變化倍數(shù)分別為0.43、0.75、0.61、0.26;碳水化合物、維生素A的攝入量在長(zhǎng)壽區(qū)組顯著增加(p<0.05),變化倍數(shù)分別為1.18、1.60。這種特定的營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入模式,應(yīng)該對(duì)長(zhǎng)壽現(xiàn)象的形成具有積極的影響作用。

長(zhǎng)壽,食物種類,營(yíng)養(yǎng)素,模式識(shí)別

健康長(zhǎng)壽是人類追求的永恒主題,飲食是影響健康長(zhǎng)壽極其重要的因素。2010年《Science》報(bào)道,合理的膳食營(yíng)養(yǎng)能延緩衰老[1],然而營(yíng)養(yǎng)不良、營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩和營(yíng)養(yǎng)失衡則會(huì)明顯加快機(jī)體衰老的進(jìn)程并且導(dǎo)致多種老年性疾病的發(fā)生,如心腦血管病、腫瘤、糖尿病等[2]。在目前所知的報(bào)道中,廣西巴馬是目前世界五大長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)中唯一長(zhǎng)壽老人不斷增多的地方,第六次全國(guó)人口普查資料[3]顯示,2010年巴馬縣百歲老人的比例達(dá)到36.50人/10萬(wàn)人口,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于聯(lián)合國(guó)對(duì)長(zhǎng)壽區(qū)的定義標(biāo)準(zhǔn)[4](百歲老人比例7.50人/10萬(wàn)人口)。巴馬長(zhǎng)壽現(xiàn)象凸顯,其食物種類與營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平應(yīng)有令人期待的特征。

目前,關(guān)于膳食營(yíng)養(yǎng)與健康長(zhǎng)壽之間關(guān)系的研究相對(duì)較多。Vasto[5]等人研究表明,地中海飲食模式對(duì)西西里島西卡尼居民的長(zhǎng)壽具有積極影響。Willcox[6]等人研究表明,較低的能量攝入水平有利于沖繩老人的健康長(zhǎng)壽。姜華[7]分析評(píng)價(jià)了山東乳山百歲老人的膳食結(jié)構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平。針對(duì)巴馬長(zhǎng)壽區(qū)的膳食營(yíng)養(yǎng)方面的研究報(bào)道相對(duì)較少,付鵬[8]等人研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)壽區(qū)老人的膳食結(jié)構(gòu)具有低能量、低脂肪、低鹽、低膽固醇的特點(diǎn),可以降低高血壓、冠心病、糖尿病的發(fā)病率。然而,上述這些研究?jī)H僅對(duì)食物攝入量或營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量進(jìn)行單因素分析,進(jìn)而探究飲食對(duì)健康長(zhǎng)壽的影響,尚未考慮各種營(yíng)養(yǎng)素的共同作用。由于人體的健康長(zhǎng)壽并不只是與某一種或某幾種營(yíng)養(yǎng)素有關(guān),而是受到各種營(yíng)養(yǎng)素的共同影響,并且與整體的膳食營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平密切相關(guān),因此,單因素分析結(jié)果往往無(wú)法準(zhǔn)確全面地反映膳食營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平與健康長(zhǎng)壽的綜合關(guān)系。

本研究采用多元統(tǒng)計(jì)分析手段包括主成分分析(PCA)和偏最小二乘法判別分析(PLS-DA)進(jìn)行模式識(shí)別,從原始數(shù)據(jù)眾多指標(biāo)的共同作用角度,探究巴馬長(zhǎng)壽區(qū)80歲以上老人食物與營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平的突出特征,從整體上探析膳食因素對(duì)健康長(zhǎng)壽的影響,以期為人類獲得健康長(zhǎng)壽提供營(yíng)養(yǎng)學(xué)方面的理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

根據(jù)Darviri C等人制定的健康老人的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)[9],并結(jié)合縣醫(yī)院和區(qū)醫(yī)院對(duì)80歲以上老人的常規(guī)體檢數(shù)據(jù),確立健康老人的選擇標(biāo)準(zhǔn)如下:(a)所有參與者均知情同意;(b)能夠與調(diào)查者進(jìn)行充分地交流;(c)具有一定的活動(dòng)能力(如一定的行走能力和自理能力);(d)常規(guī)體檢數(shù)據(jù)顯示未患有急性及慢性疾病;(e)長(zhǎng)期居住本地。

篩選長(zhǎng)壽區(qū)廣西巴馬八十歲以上健康老人,作為長(zhǎng)壽區(qū)組。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局第六次人口普查數(shù)據(jù),選擇廣西境內(nèi)百歲老人數(shù)量最少、地理位置和氣候環(huán)境與巴馬縣相對(duì)接近的非長(zhǎng)壽區(qū)(南寧西鄉(xiāng)塘區(qū))的八十歲以上健康老人,作為對(duì)照組。由于在作為對(duì)照的非長(zhǎng)壽區(qū)中符合上述選擇標(biāo)準(zhǔn)的百歲老人極其罕見(jiàn),為保證長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組的研究對(duì)象年齡匹配,故選取經(jīng)過(guò)常規(guī)體檢且符合標(biāo)準(zhǔn)的80歲以上健康老人作為研究對(duì)象,被認(rèn)為是最具長(zhǎng)壽潛力的人群。根據(jù)當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計(jì)局和醫(yī)院的數(shù)據(jù)資料,逐一遍訪所有符合選擇標(biāo)準(zhǔn)的人群,最終得到57例樣本,其中,長(zhǎng)壽區(qū)組32例,對(duì)照組25例。

調(diào)查兩組研究對(duì)象的基本狀況如年齡、性別等,測(cè)量身高、體重、血壓,并計(jì)算身體質(zhì)量指數(shù)BMI。長(zhǎng)壽區(qū)組和對(duì)照組的年齡分別為88±8和87±5歲,性別比(男/女)分別為15/17和13/12。對(duì)兩組研究對(duì)象的年齡、性別進(jìn)行平衡檢驗(yàn),兩組間年齡、性別無(wú)顯著性差異(p>0.05),排除了年齡、性別對(duì)膳食營(yíng)養(yǎng)狀況的影響。

1.2 膳食調(diào)查方法

首先采用膳食史回顧法對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行膳食調(diào)查,利用標(biāo)準(zhǔn)量具及常見(jiàn)食物模型,通過(guò)統(tǒng)一培訓(xùn)的調(diào)查員與采訪老人耐心交談,全面了解其長(zhǎng)期形成的飲食習(xí)慣,然后,采用稱重法對(duì)采訪老人6 d(四個(gè)工作日和兩個(gè)休息日)的食物攝入情況進(jìn)行具體量化分析。稱重法膳食調(diào)查先后共進(jìn)行4次,分別在1、4、7、10月進(jìn)行。調(diào)查期間,每天早、中、晚三餐,按照與各家約定的做飯時(shí)間,經(jīng)過(guò)統(tǒng)一培訓(xùn)的調(diào)查員分別進(jìn)入各個(gè)家庭,準(zhǔn)確記錄烹調(diào)所用的各種食物原料和調(diào)味品的種類,并進(jìn)行一一稱量;此外,對(duì)各種食物原料烹調(diào)后的重量也進(jìn)行準(zhǔn)確稱量。就餐時(shí),對(duì)采訪老人采取分餐制,稱量并記錄其各種飯菜的實(shí)際攝取量。此外,每天所攝入的其他食物如零食、水果等也一一稱量并記錄。在調(diào)查期間,要求采訪老人不改變?cè)瓉?lái)的飲食習(xí)慣,不刻意變化食譜和攝入量,以獲得真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)。調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專業(yè)質(zhì)控人員負(fù)責(zé)核查,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、遺漏及時(shí)進(jìn)行核實(shí)修正。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.3.1 食物種類 評(píng)價(jià)包括谷類、薯類及雜豆、蔬菜類、水果類、畜禽肉類、魚(yú)蝦類、蛋類、奶類及奶制品、大豆類及堅(jiān)果、油脂類共計(jì)9類食物的攝入量。

1.3.2 營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量 評(píng)價(jià)包括能量、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、膳食纖維、膽固醇、維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B3、維生素B6、葉酸、維生素C、維生素E、鈣、磷、鉀、鈉、鎂、鐵、鋅、硒、銅、錳共計(jì)24種營(yíng)養(yǎng)素的攝入量。

1.3.3 三大營(yíng)養(yǎng)素供能比 評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物三大營(yíng)養(yǎng)素的供能比例。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用營(yíng)養(yǎng)計(jì)算器2.5版軟件對(duì)膳食調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入和整理,結(jié)合中國(guó)食物成分表[10],計(jì)算營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量及三大營(yíng)養(yǎng)素供能比,并根據(jù)中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素推薦攝入量或適宜攝入量(RNI/AI)[11],對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

采用SIMCA-P 11.5軟件對(duì)營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量數(shù)據(jù)進(jìn)行多變量統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理(中心化后統(tǒng)一到單位方差)后,進(jìn)行主成分分析(PCA),以觀察樣本間的自然聚類。然后采用適合小樣本數(shù)據(jù)集的偏最小二乘法判別分析(PLS-DA)進(jìn)行模式識(shí)別,建立兩組間的區(qū)分模型,并鑒別出對(duì)組間差異貢獻(xiàn)較大的差異營(yíng)養(yǎng)素,從而確定與長(zhǎng)壽區(qū)老人密切相關(guān)的特征營(yíng)養(yǎng)素,此外PLS-DA模型經(jīng)過(guò)7輪交互驗(yàn)證(CV)過(guò)程防止了模型的過(guò)度擬合。

采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,以驗(yàn)證特征營(yíng)養(yǎng)素的顯著性,從而增加統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程中差異營(yíng)養(yǎng)素顯著性判斷的可靠性,減少假陽(yáng)性結(jié)果的發(fā)生。此外,計(jì)算長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組的特征營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量的比值,即營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量在兩組之間的變化倍數(shù)。

表1 80歲以上健康老人平均每日各類食物攝入量(g)

注:同一行數(shù)據(jù)上標(biāo)的字母不同時(shí),表示兩組之間差異顯著(p<0.05)。

2 結(jié)果與討論

2.1 食物種類

長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組的研究對(duì)象平均每日各類食物攝入量及方差分析結(jié)果如表1所示。長(zhǎng)壽區(qū)組老人的膳食以谷類、薯類及雜豆食物為主,平均每人每天攝入262.19 g,同時(shí)膳食品種做到了多樣化,包括大米、玉米、紅薯、火麻仁、飯豆等。在動(dòng)物性食物中,主要以畜禽肉類為主,平均每人每天攝入50.63 g。與中國(guó)老年人平衡膳食寶塔中的推薦量相比[12],長(zhǎng)壽區(qū)組研究對(duì)象的各類食物攝入量相對(duì)較低。由于80歲以上老人的基礎(chǔ)代謝降低,體力活動(dòng)減少,因而各類食物的攝入量較少,這或許更利于長(zhǎng)壽現(xiàn)象的形成。因此認(rèn)為以谷類、薯類及雜豆食物為主且多樣化的膳食結(jié)構(gòu)對(duì)巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的長(zhǎng)壽有積極影響。

長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組各類食物攝入量的方差分析結(jié)果顯示,大豆類及堅(jiān)果食物攝入量在兩組之間無(wú)顯著差異(p>0.05),而其余8類食物攝入量在兩組之間存在顯著差異(p<0.05)。結(jié)果說(shuō)明,雖然長(zhǎng)壽區(qū)組的各類食物攝入水平偏低,但是相對(duì)充足的豆類食物攝入量具有較好的補(bǔ)償作用。有研究表明,豆類食物中的異黃酮是一種有效的抗氧化劑,具有延緩衰老的作用[13]。因此,適量的豆類食物的攝入有利于巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽。

2.2 營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量

長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組的研究對(duì)象各種營(yíng)養(yǎng)素每日平均攝入量及方差分析結(jié)果如表2所示。與中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素推薦攝入量或適宜攝入量(RNI/AI)相比,長(zhǎng)壽區(qū)組的維生素A、鎂、鐵、銅、錳的攝入量達(dá)到推薦標(biāo)準(zhǔn),男性攝入量分別為1236.50 μgRE、348.00、14.31、2.36、3.60 mg,女性攝入量分別為1315.42 μg RE、317.42、14.14、3.17、3.38 mg。其余營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量較推薦值相對(duì)偏低。值得注意的是,維生素A在提高免疫機(jī)能、抗氧化等方面具有重要作用,其中,β-胡蘿卜素是機(jī)體一種有效的捕獲活性氧的抗氧化劑,對(duì)于防止脂質(zhì)過(guò)氧化,預(yù)防心血管疾病、腫瘤,以及延緩衰老均有重要意義[14]。此外,錳是維持人體健康的一種礦質(zhì)元素,構(gòu)成線粒體超氧化物歧化酶,具有清除自由基、抗氧化、延緩衰老的作用[15]。因此,一定程度上表明對(duì)于一些具有抗氧化、抗衰老作用的維生素和礦質(zhì)元素,長(zhǎng)壽區(qū)組研究對(duì)象的攝入相對(duì)充足,為巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽提供了重要物質(zhì)保障。

長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組的男性營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量的方差分析結(jié)果顯示,長(zhǎng)壽區(qū)組男性的能量、蛋白質(zhì)、脂肪、膽固醇、核黃素、煙酸、鈣、磷、鉀、鈉、鐵、鋅的攝入量顯著低于對(duì)照組,然而,膳食纖維的攝入量顯著高于對(duì)照組。長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組的女性營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量的方差分析結(jié)果顯示,長(zhǎng)壽區(qū)組女性的能量、蛋白質(zhì)、脂肪、膽固醇、硫胺素、核黃素、煙酸、維生素C、維生素E、磷、鉀、鈉、硒的攝入量顯著低于對(duì)照組,然而,碳水化合物、膳食纖維、維生素A、鎂、銅的攝入量顯著高于對(duì)照組。其中,長(zhǎng)壽區(qū)組男性和女性的膳食纖維的攝入量均顯著高于對(duì)照組,研究表明,膳食纖維具有促進(jìn)腸道蠕動(dòng)的作用,可調(diào)節(jié)血糖,降低血脂和膽固醇,具有預(yù)防糖尿病、冠心病、高血壓和心腦血管疾病的生理功能[16]。因而認(rèn)為膳食纖維的攝入對(duì)巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽具有積極影響。

表2 80歲以上健康老人平均每日各種營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量

注:同一行數(shù)據(jù)上標(biāo)的字母不同時(shí),表示兩組之間差異顯著(p<0.05)。大寫(xiě)字母表示男性營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量,小寫(xiě)字母表示女性營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量。

表3 PLS-DA模型的基本參數(shù)

注:R2X(cum)和R2Y(cum)代表所有提取成分能夠解釋的所有X和Y的累積變異,Q2(cum)代表模型的預(yù)測(cè)能力。

均衡的膳食營(yíng)養(yǎng)是保證人體健康長(zhǎng)壽的前提,且人體的健康長(zhǎng)壽與整體的膳食營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入密切相關(guān),而非某一種或某幾種營(yíng)養(yǎng)素。因此,為了從整體上分析膳食營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入對(duì)健康長(zhǎng)壽的影響,采用計(jì)算機(jī)模式識(shí)別技術(shù)分析多種膳食營(yíng)養(yǎng)素的共同作用。

利用SIMCA-P軟件進(jìn)行模式識(shí)別,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析、偏最小二乘法判別分析。PCA得分如圖1所示,長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組顯示出清晰的分離趨勢(shì)。進(jìn)一步建立了更集中關(guān)注于組間差異的PLS-DA模型,PLS-DA得分如圖2所示,長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組顯示出更為明顯的分離。說(shuō)明盡管存在樣本間的個(gè)體差異,然而組間差異更為明顯。表明長(zhǎng)壽區(qū)組和對(duì)照組的營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平存在顯著差異,長(zhǎng)壽區(qū)組研究對(duì)象的膳食營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平具有其顯著的特征。

PLS-DA模型的基本參數(shù)如表3所示。R2Y(cum)代表模型解釋率,Q2(cum)代表模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確程度,R2Y(cum)和Q2(cum)都接近于1,說(shuō)明模型比較理想,有很好的解釋率和預(yù)測(cè)率。由表3可知,該模型的R2Y(cum)值為0.977,Q2(cum)值為0.949,因此認(rèn)為模型具有較好的解釋能力和預(yù)測(cè)能力,模型的區(qū)分程度較好。

圖1 長(zhǎng)壽區(qū)組(紅色三角)與對(duì)照組(藍(lán)色圓點(diǎn))營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量PCA得分圖Fig.1 Scores plot of PCA of nutrient intake obtained from the longevous region group(red triangles)and control group(blue dots)

圖2 長(zhǎng)壽區(qū)組(紅色三角)與對(duì)照組(藍(lán)色圓點(diǎn))營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量PLS-DA模型得分圖Fig.2 Scores plot of PLS-DA model of nutrient intake obtained from the longevous region group (red triangles)and control group(blue dots)

圖3 PLS-DA模型的帶有CIJFjk的VIP圖Fig.3 VIP plot with CIJFjk of PLS-DA model of nutrient intake

為了提取對(duì)這種分離趨勢(shì)起主要作用的成分即兩組之間的差異營(yíng)養(yǎng)素,利用了PLS-DA模型的帶有杰克刀(jack-knifed)置信區(qū)間(CIJFjk)的變量權(quán)重柱狀圖(VIP圖),如圖3所示。VIP值越高,表明該營(yíng)養(yǎng)素對(duì)兩組分離的貢獻(xiàn)越大,即在兩組之間的差異越明顯。而CIJFjk可以通過(guò)估計(jì)某一置信限下的置信區(qū)間,顯示每個(gè)變量的不確定性,置信區(qū)間跨度越小,該變量對(duì)模型貢獻(xiàn)的可信度越高。選擇VIP值大于1.000且CIJFjk(α=0.05)不包括0值的營(yíng)養(yǎng)素作為多變量統(tǒng)計(jì)分析得到的差異營(yíng)養(yǎng)素,為脂肪、能量、蛋白質(zhì)、膽固醇、碳水化合物、維生素A,其VIP值分別為1.764、1.663、1.625、1.590、1.114、1.007。因此,脂肪、能量、蛋白質(zhì)、膽固醇、碳水化合物、維生素A為PLS-DA模型所揭示的長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組的差異營(yíng)養(yǎng)素。

為了驗(yàn)證兩組之間的差異營(yíng)養(yǎng)素,利用了PLS-DA模型載荷圖,如圖4所示,圖中每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)營(yíng)養(yǎng)素,若該點(diǎn)偏離原點(diǎn)越遠(yuǎn),表明該營(yíng)養(yǎng)素對(duì)兩組分離的貢獻(xiàn)越大,并結(jié)合PLS-DA模型得分圖可知,該營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量在相應(yīng)的組中越高。上述差異營(yíng)養(yǎng)素在載荷圖中距原點(diǎn)都有較大的距離,進(jìn)一步說(shuō)明這些營(yíng)養(yǎng)素為PLS-DA模型所揭示的長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組的差異營(yíng)養(yǎng)素。并且由圖可知,脂肪、能量、蛋白質(zhì)、膽固醇的攝入量在長(zhǎng)壽區(qū)組明顯減少,碳水化合物、維生素A的攝入量在長(zhǎng)壽區(qū)組明顯增加。因此,這6種差異營(yíng)養(yǎng)素可被看作是與長(zhǎng)壽區(qū)老人密切相關(guān)的潛在特征營(yíng)養(yǎng)素。

圖4 PLS-DA模型的載荷圖Fig.4 Loadings plot of PLS-DA model

為了從單維統(tǒng)計(jì)分析角度,驗(yàn)證上述的潛在特征營(yíng)養(yǎng)素在長(zhǎng)壽區(qū)組和對(duì)照組之間的統(tǒng)計(jì)差異,進(jìn)行方差分析,并計(jì)算這些營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量在兩組之間的變化倍數(shù)(長(zhǎng)壽區(qū)組/對(duì)照組)。結(jié)果表明,脂肪、能量、蛋白質(zhì)、膽固醇、碳水化合物、維生素A在兩組之間具有顯著差異(p<0.05),其攝入量在兩組之間的變化倍數(shù)分別為0.43、0.75、0.61、0.26、1.18、1.60。因此,最終確定脂肪、能量、蛋白質(zhì)、膽固醇、碳水化合物、維生素A是與長(zhǎng)壽區(qū)老人密切相關(guān)的特征營(yíng)養(yǎng)素。

長(zhǎng)壽區(qū)組的脂肪攝入量顯著降低(p<0.05),與對(duì)照組相比,變化倍數(shù)為0.43。老年人群膳食脂肪攝入量與BMI、空腹血糖、總膽固醇等慢性病指標(biāo)呈顯著正相關(guān),脂肪攝入過(guò)多,會(huì)導(dǎo)致肥胖、心血管疾病、高血壓和某些癌癥發(fā)病率升高[17]?？梢?jiàn)較低的脂肪攝入量對(duì)巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽具有至關(guān)重要的積極影響。

長(zhǎng)壽區(qū)組的能量攝入量顯著降低(p<0.05),與對(duì)照組相比,變化倍數(shù)為0.75。較低的能量攝入水平具有預(yù)防肥胖、糖尿病、高血壓和心血管疾病的作用[18-19]。此外,Willcox[14]等人研究表明,較低的能量攝入水平是傳統(tǒng)沖繩飲食的重要特點(diǎn)之一,對(duì)沖繩老人的健康長(zhǎng)壽具有積極影響。說(shuō)明較低的能量攝入水平有利于巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽。

長(zhǎng)壽區(qū)組的膽固醇攝入量顯著降低(p<0.05),與對(duì)照組相比,變化倍數(shù)為0.26。高膽固醇飲食會(huì)引起血脂水平成倍上升,并導(dǎo)致高血脂、高血壓、冠心病和心血管疾病的發(fā)生[20]。因而認(rèn)為較低的膽固醇攝入量也有利于巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽。

長(zhǎng)壽區(qū)組的蛋白質(zhì)攝入量顯著降低(p<0.05),碳水化合物攝入量顯著增加(p<0.05),與對(duì)照組相比,變化倍數(shù)分別為0.61、1.18。研究表明,減少蛋白質(zhì)的攝入量并增加碳水化合物的攝入量,會(huì)有利于長(zhǎng)壽[21]?？梢?jiàn)相對(duì)較低的蛋白質(zhì)攝入量與相對(duì)較高的碳水化合物攝入量對(duì)巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽具有積極影響。

長(zhǎng)壽區(qū)組的維生素A攝入量顯著增加(p<0.05),與對(duì)照組相比,變化倍數(shù)為1.60。作為一種理想的抗氧化劑,維生素A在預(yù)防老年性疾病、延緩衰老方面具有重要作用。Willcox[14]等人研究表明,較高的抗氧化劑攝入水平有利于沖繩老人的健康長(zhǎng)壽。因而認(rèn)為,較高的維生素A攝入量為巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽提供了重要的物質(zhì)保障。

表4 80歲以上健康老人三大營(yíng)養(yǎng)素供能比(%)

注:同一行數(shù)據(jù)上標(biāo)的字母不同時(shí),表示兩組之間差異顯著(p<0.05)。

綜上所述,利用PCA和PLS-DA進(jìn)行模式識(shí)別,能夠從各種營(yíng)養(yǎng)素共同作用角度,展現(xiàn)長(zhǎng)壽區(qū)老人營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平的突出特征。PLS-DA模型首次鑒定出6種與長(zhǎng)壽區(qū)老人密切相關(guān)的特征營(yíng)養(yǎng)素,其中,脂肪、能量、蛋白質(zhì)、膽固醇的攝入量在長(zhǎng)壽區(qū)組顯著降低(p<0.05),變化倍數(shù)分別為0.43、0.75、0.61、0.26;碳水化合物、維生素A的攝入量在長(zhǎng)壽區(qū)組顯著增加(p<0.05),變化倍數(shù)分別為1.18、1.60。這種特定的營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入模式,應(yīng)該對(duì)長(zhǎng)壽現(xiàn)象的形成具有積極的影響作用。

2.3 三大營(yíng)養(yǎng)素供能比

長(zhǎng)壽區(qū)組與對(duì)照組的研究對(duì)象三大營(yíng)養(yǎng)素供能比如表4所示。結(jié)果表明長(zhǎng)壽區(qū)組的三大營(yíng)養(yǎng)素供能比均在推薦范圍之內(nèi),三大營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入比例合適,蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的供能比分別為12.03%、26.97%、59.91%。然而對(duì)照組的脂肪供能比偏高,碳水化合物供能比偏低,能量構(gòu)成比例不合理,對(duì)健康長(zhǎng)壽產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,三大營(yíng)養(yǎng)素合適的供能比例對(duì)巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽也具有重要意義。

3 結(jié)論

探究了巴馬長(zhǎng)壽區(qū)80歲以上老人食物與營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平的特征。結(jié)果表明,長(zhǎng)壽區(qū)組以谷類、薯類及雜豆食物為主,膳食品種多樣化。與中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素推薦攝入量或適宜攝入量(RNI/AI)相比,長(zhǎng)壽區(qū)組的維生素A、鎂、鐵、銅、錳的攝入量達(dá)到推薦標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明一些具有抗氧化、抗衰老作用的維生素和礦質(zhì)元素如維生素A、鐵、錳的充足攝入,為巴馬長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽提供了重要物質(zhì)保障。

首次從各種營(yíng)養(yǎng)素共同作用的角度,展現(xiàn)了巴馬長(zhǎng)壽區(qū)80歲以上老人的營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平的突出特點(diǎn)。采用PLS-DA進(jìn)行模式識(shí)別,結(jié)果表明,長(zhǎng)壽區(qū)組和對(duì)照組的營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入水平存在顯著差異,首次鑒定出6種與長(zhǎng)壽區(qū)老人密切相關(guān)的特征營(yíng)養(yǎng)素,包括脂肪、能量、蛋白質(zhì)、膽固醇、碳水化合物、維生素A。其中,脂肪、能量、蛋白質(zhì)、膽固醇的攝入量在長(zhǎng)壽區(qū)組顯著降低(p<0.05),變化倍數(shù)分別為0.43、0.75、0.61、0.26;碳水化合物、維生素A的攝入量在長(zhǎng)壽區(qū)組顯著增加(p<0.05),變化倍數(shù)分別為1.18、1.60。這種特定的營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入模式,應(yīng)該對(duì)長(zhǎng)壽現(xiàn)象的形成具有積極的影響作用。

研究還發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)壽區(qū)組的三大營(yíng)養(yǎng)素供能比均在推薦范圍之內(nèi),蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的攝入比例合適,對(duì)長(zhǎng)壽區(qū)老人的健康長(zhǎng)壽也應(yīng)該具有重要意義。

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Characterization of food and nutrient intake of healthy people over 80 years from Bama county of Guangxi province

CAI Da1,WU Guo-jie1,2,HUANG Guo-hong1,WANG Fang1,LI Quan-yang1,3,*

(1.College of Light Industry and Food Engineering,Nanning 530004,China;2.Guangxi Industry Technician Academy,Nanning 530031,China; 3.Carrier of Guangxi Food and Drug Safety Evaluation Elite Group-Food Quality and Safety Research Center of Guangxi University,Nanning 530005,China)

In order to investigate the prominent feature of food and nutrient intake of healthy people over 80 years from the Bama longevous region,dietary survey of healthy people over 80 years from the longevous region and a non-longevous region in Guangxi province was conducted by means of weighing record method coupled with dietary recall method. Partial least squares-discriminant analysis(PLS-DA)was used to perform pattern recognition so as to analyze the influence of diet on health and longevity from point of view of the coaction of all kinds of nutrients. The results showed that grain,tubers and miscellaneous bean were main food in the longevous region group and food varieties were diversified. The results of pattern recognition showed that there were significant differences in nutrient intake between the longevous region group and control group(p<0.05). Six characteristic nutrients closely related to the elderly people from longevous region were identified by means of PLS-DA model. Among the six characteristic nutrients,the intake of fat,energy,protein and cholesterol were significantly decreased in the longevous region group(p<0.05),and the fold change values were 0.43,0.75,0.61 and 0.26,respectively. Another two characteristic nutrients were carbohydrate and vitamin A,whose intake were significantly increased in the longevous region group(p<0.05),and the fold change values were 1.18 and 1.60,respectively. The specific pattern of nutrient intake was supposed to have a positive influence on the formation of longevity phenomenon.

longevity;food variety;nutrient;pattern recognition

2014-11-28

蔡達(dá)(1989-)，女，碩士研究生，研究方向：食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)，E-mail:caida96@163.com。

*通訊作者:李全陽(yáng)(1964-)，男，博士，教授，研究方向：食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)，E-mail:liquanyang@163.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31371762)。

TS201.4

A

1002-0306(2015)21-0358-07

10.13386/j.issn1002-0306.2015.21.066